CN102489836B - 90度大型弯管自动焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种90度大型弯管自动焊接装置，其包括焊枪、埋弧焊小车、卷扬机，特征是：还包括弯管旋转支架，在弯管旋转支架的两侧分别设置支柱，在支柱的顶部设置滑轮，在两个支柱的一侧分别安装一台卷扬机；所述弯管旋转支架上固定弯管，所述弯管的两端分别通过钢丝绳与卷扬机连接，钢丝绳的一端固定在卷扬机上，另一端绕过滑轮与弯管固定连接；所述弯管的焊缝处设置轨道，在轨道上放置埋弧焊小车；所述埋弧焊小车上设置有焊枪。本发明运转平稳，焊接效率高，焊枪能够始终垂直于焊缝，避免熔池受重力影响而降低了焊缝质量，从而可以得到优质的焊缝。

Description

90度大型弯管自动焊接装置

技术领域

本发明涉及一种全自动弯管焊接装置，尤其是一种90度大型弯管自动焊接装置，属于机械设备技术领域。

背景技术

在已有技术中，埋弧自动焊小车已经广泛运用于焊接领域，它在焊接直缝时能够表现出卓越的焊接质量，但是，对于弯管这种具有弯曲弧度的焊缝，只凭小车是无法实现自动焊接的。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种全自动高效率的90度大型弯管自动焊接装置，该装置运转平稳，焊接效率高。

按照本发明提供的技术方案，90度大型弯管自动焊接装置包括焊枪、埋弧焊小车，所述埋弧焊小车上设置有焊枪；特征是：还包括弯管旋转支架、弯管，在弯管旋转支架的两侧分别设置有第一支柱和第二支柱；在第一支柱和第二支柱的顶部分别设置有第一滑轮和第二滑轮，在第一支柱的一侧安装一台第一卷扬机，在第二支柱的一侧安装一台第二卷扬机，第二钢丝绳的一端固定在第二卷扬机上，第一钢丝绳的一端固定在第一卷扬机上，所述弯管旋转支架上固定弯管，所述第一钢丝绳的另一端绕过第一滑轮与弯管固定连接；所述第二钢丝绳的另一端绕过第二滑轮与弯管固定连接；所述弯管的两端分别通过第一钢丝绳、第二钢丝绳与第一卷扬机及第二卷扬机连接，所述弯管的焊缝处设置轨道，在轨道上放置埋弧焊小车。

所述弯管为90度弯管，包括一条长圆弧和一条短圆弧，在所述弯管的长圆弧和短圆弧的内、外侧分别设置有轨道。

本发明将一段需要焊接的90度圆弧展现成简单的直线，对小车而言，只需要做水平直线运动即可完成焊接，从而实现了自动焊接；该装置运转平稳，焊接效率高，从而能保证在焊接过程中，埋弧焊小车能够平稳的运动，而且焊枪能够始终垂直于焊缝，这样在焊接过程中能够保证熔池始终处在弯管焊缝的垂直点，避免熔池受重力影响而降低了焊缝质量，从而可以得到优质的焊缝。本发明结构简单、紧凑；运动平稳，由卷扬机提供牵引力，能够实现90度弯管全自动焊接，大大加快了生产效率，控制方式简单易于操作。

附图说明

图1为本发明对弯管的长圆弧内侧进行焊接的示意图。

图2为本发明对弯管的长圆弧外侧进行焊接的示意图。

图3为本发明对弯管的短圆弧内侧进行焊接的示意图。

图4为本发明对弯管的短圆弧外侧进行焊接的示意图。

具体实施方式

下面结合具体附图对本发明作进一步说明。

如图1～图4所示：90度大型弯管自动焊接装置包括第一支柱1、小车轨道2、弯管旋转支架3、埋弧焊小车4、弯管5、第二钢丝绳6、第二卷扬机7、第二滑轮8、第二支柱9、第一滑轮10、第一卷扬机11、第一钢丝绳12等。

本发明包括弯管旋转支架3，在弯管旋转支架3的两侧分别设置有第一支柱1和第二支柱9；在第一支柱1和第二支柱9的顶部分别设置有第一滑轮10和第二滑轮8，在第一支柱1的一侧安装一台第一卷扬机11，在第二支柱9的一侧安装一台第二卷扬机7，第二钢丝绳6的一端固定在第二卷扬机7上，第一钢丝绳12的一端固定在第一卷扬机11上，所述弯管旋转支架3上固定弯管5，所述第一钢丝绳12的另一端绕过第一滑轮10与弯管5固定连接；所述第二钢丝绳6的另一端绕过第二滑轮8与弯管5固定连接；所述弯管5的两端分别通过第一钢丝绳12、第二钢丝绳6与第一卷扬机11及第二卷扬机7连接，所述弯管5的焊缝处设置轨道，在轨道上放置埋弧焊小车4。

所述卷扬机提供牵引力，一侧的卷扬机拉紧，另一侧的卷扬机收缩，弯管5在钢丝绳的牵引下，可以绕弯管5的中心发生旋转；

所述弯管5为90度弯管，包括一条长圆弧和一条短圆弧，在所述弯管5的长圆弧和短圆弧的内、外侧分别设置有轨道，在轨道上放置埋弧焊小车4，在埋弧焊小车4上设置有焊枪；

所述弯管5可在卷扬机和钢丝绳的带动下，绕弯管的中心在垂直面上发生旋转，弯管5旋转时，弧焊小车4相对弯管5在轨道上发生移动，从而对弯管5的长圆弧和短圆弧的内、外侧分别进行焊接。

本发明的工作过程：安装固定后，将埋弧焊小车4送入弯管5上预置的轨道即可使用。

如图1所示，对弯管5的长圆弧的内侧进行焊缝：将埋弧焊小车4放置在弯管5长圆弧内侧的轨道上，卷扬机的绳筒收紧钢丝绳，钢丝绳通过滑轮将牵引力施加在弯管5的端头，这样弯管5在钢丝绳的牵引下，绕弯管的中心在垂直方向上缓慢转动；同时，埋弧焊小车4开始沿着长圆弧内侧的轨道行走，随着弯管5的旋转和埋弧焊小车4的行车，弯管5的焊缝的垂直点由变管5的一端移向另一端，当移动到终点时，也就完成了一道焊缝；埋弧焊小车4在弯管5的轨道上行走过程中，始终保持焊枪垂直于弯管5的焊缝。

如图2所示，将埋弧焊小车4放置在弯管5长圆弧外侧的轨道上，对弯管5的长圆弧的外侧进行焊接。

如图3所示，将埋弧焊小车4放置在弯管5短圆弧内侧的轨道上，对弯管5的短圆弧的内侧进行焊接。

如图4所示，将埋弧焊小车4放置在弯管5短圆弧外侧的轨道上，对弯管5的短圆弧的外侧进行焊接。

本发明的控制原理：在对弯管进行焊缝的过程中，要求焊枪始终垂直于弯管的焊缝，埋弧焊小车的速度则始终在水平方向，为了保持稳定的焊接速度，弯管在小车处的水平速度分量必须与小车速度持平；弯管在不断的旋转过程中，小车所处的地方与旋转中心的距离由最大变到最小，再变到最大，而且速度方向始终在变化，为了能使水平方向的分量始终等于小车速度，则要求弯管的旋转速度在不断的变化，其角速度也是一个时刻在变化的值；对此，其牵引动力卷扬机的电机转速也必须在不停的变化。 

根据以上要求，卷扬机由伺服电机来驱动，当伺服电机旋转角速度为ω时，通过钢丝绳，吊钩等组件，实施到弯管上时，表现出弯管的角速度为ω1 ，此时角速度传感器将测量的ω1，反馈给系统控制器；系统在接收到ω1时，将ω1与系统参数ω标进行对比，如果ω1<ω标 ，则系统发出指令让伺服电机加速，如果ω1>ω标 ，则系统发出指令让伺服电机减速，直至ω1=ω标为止；这个时刻，就能后保证小车速度跟弯管水平速度持平，那么小车就能始终处于最低点，在经过ΔT后，弯管的角速度跟ΔT之前的速度有了变化，此时传感器将当前角速度反馈给系统，系统判断后给伺服指令，让其加速或者减速，以此循环，直至焊接完成。

Claims (2)

1. 一种90度大型弯管自动焊接装置，包括焊枪、埋弧焊小车（4），所述埋弧焊小车（4）上设置有焊枪；其特征是：还包括弯管旋转支架（3）、弯管（5），在弯管旋转支架（3）的两侧分别设置有第一支柱（1）和第二支柱（9）；在第一支柱（1）和第二支柱（9）的顶部分别设置有第一滑轮（10）和第二滑轮（8），在第一支柱（1）的一侧安装一台第一卷扬机（11），在第二支柱（9）的一侧安装一台第二卷扬机（7），第二钢丝绳（6）的一端固定在第二卷扬机（7）上，第一钢丝绳（12）的一端固定在第一卷扬机（11）上，所述弯管旋转支架（3）上固定弯管（5），所述第一钢丝绳（12）的另一端绕过第一滑轮（10）与弯管（5）固定连接；所述第二钢丝绳（6）的另一端绕过第二滑轮（8）与弯管（5）固定连接；所述弯管（5）的两端分别通过第一钢丝绳（12）、第二钢丝绳（6）与第一卷扬机（11）及第二卷扬机（7）连接，所述弯管（5）的焊缝处设置轨道，在轨道上放置埋弧焊小车（4）。

2.如权利要求1所述的90度大型弯管自动焊接装置，其特征是：所述弯管（5）为90度弯管，包括一条长圆弧和一条短圆弧，在所述弯管（5）的长圆弧和短圆弧的内、外侧分别设置有轨道。